EP2929983A1 - Handgeführtes und halbstationäres Setzgerät - Google Patents

Handgeführtes und halbstationäres Setzgerät Download PDF

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EP2929983A1
EP2929983A1 EP14163964.1A EP14163964A EP2929983A1 EP 2929983 A1 EP2929983 A1 EP 2929983A1 EP 14163964 A EP14163964 A EP 14163964A EP 2929983 A1 EP2929983 A1 EP 2929983A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
working piston
semi
hand
held
setting tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14163964.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Julian Keller
Markus Sprenger
Dionys Schalbetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP14163964.1A priority Critical patent/EP2929983A1/de
Priority to PCT/EP2015/057001 priority patent/WO2015155059A1/de
Priority to EP15712939.6A priority patent/EP3129189B1/de
Priority to US15/128,478 priority patent/US20170095918A1/en
Publication of EP2929983A1 publication Critical patent/EP2929983A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/18—Details and accessories, e.g. splinter guards, spall minimisers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Definitions

  • the invention relates to a hand-held and semi-stationary setting tool for driving fasteners by means of a working piston in a ground, with a housing which comprises an attachment means at an outlet end.
  • the invention further relates to a method for operating such a setting device.
  • German patent application DE 28 50 273 A1 is a powder-powered setting tool for driving fasteners with a housing and a barrel disposed therein, wherein the barrel is axially displaceable relative to a cartridge bearing containing part, the run in its rear region facing away from the driving direction, acted upon by the combustion gases shoulder surface, wherein the barrel in the front region has a support shoulder for the axial support of a support material which can be placed on the receiving material, and wherein an elastic member is provided between the support shoulder of the barrel and the support mass.
  • the object of the invention is to simplify the operation of a hand-held or semi-stationary setting tool for driving fasteners by means of a working piston into a substrate, with a housing which comprises an attachment means at an exit end.
  • the task is in a hand-held and semi-stationary setting tool for driving fasteners by means of a working piston in a ground, with a Housing, which comprises an attachment device at an outlet end, achieved in that the working piston is coupled to the attachment means that when driving a fastener into the ground energy of the working piston removed and transferred to the attachment means to press the attachment means against the ground ,
  • the hand-held or semi-stationary setting tool is operated, for example, with fuel gas, propellant powder, compressed air or electric current. The energy required to drive in the fastening elements is transmitted to the fastening elements via the working piston.
  • a preferred embodiment of the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the working piston is coupled via a spring device with the attachment means.
  • the spring device is preferably arranged between the working piston and the attachment device. Upon a forward movement of the working piston, the spring device is tensioned and transmits a force in the forward direction to the attachment device.
  • the spring device preferably has a length which corresponds at least to the length of the fastening elements. This ensures in a simple manner that the Eintreibfunktion the working piston is maintained.
  • a further preferred embodiment of the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the spring device comprises at least one elastomeric spring, a spiral spring, a plate spring and / or a fluid spring.
  • the fluid spring is, for example, an air spring.
  • the fluid spring may advantageously be equipped with a valve.
  • a contact time between the working piston and the spring device can be varied, for example by the length of the spring device. This can be achieved in a simple manner that the power transmission between the working piston and the attachment means starts sooner or later.
  • the spring characteristic of the spring device can be varied.
  • the working piston is coupled via a friction and / or clamping device with the attachment means.
  • the friction and / or clamping device is preferably coupled to a guide device, which in turn is advantageously combined with the attachment device.
  • the working piston is preferably guided with one end in the guide device. Via a clamping and / or friction contact, an axial force can be transmitted from the working piston to the guide device.
  • the contact point or friction point can be carried out in various ways.
  • a further preferred embodiment of the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the friction and / or clamping device is designed and arranged so that when driving a fastener, a part of an axial driving force is transmitted from the working piston to the front attachment.
  • the friction and / or clamping device comprises for this purpose, for example, at least one friction and / or clamping element on the guide means, which is under radial contact force in contact with the working piston.
  • a further preferred embodiment of the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the friction and / or clamping device is designed and arranged so that a return of the working piston after a driving operation is not or only slightly hindered. This ensures in a simple manner that the working piston return is not adversely affected by the friction and / or clamping device in an undesirable manner. With the friction and / or clamping device, the force curve can be advantageously varied via a driving operation.
  • the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the working piston is coupled via a magnetic field source with the attachment means.
  • the magnetic field source comprises, for example, at least one magnet, for example an electromagnet or a permanent magnet.
  • the magnetic field source is integrated in a guide body for guiding the fastening elements at the outlet end.
  • the guide body is preferably not only for guiding the fasteners.
  • the working piston protrudes into the guide body with one end. With the help of the magnetic field source, the guide body can be advantageously coupled to the working piston.
  • a further preferred embodiment of the hand-held or semi-stationary setting tool is characterized in that the attachment means is combined with a guide device for guiding the fastening elements at the outlet end.
  • the guide device advantageously comprises the previously described guide body, which serves for guiding the fastening elements at the outlet end of the setting device.
  • the working piston preferably protrudes into the guide device with one end. As a result, the coupling of the working piston is simplified with the attachment means.
  • the guide body is for example integrally connected to a header body, which is designed for example as a front plate.
  • the above stated object is alternatively or additionally achieved in that the working piston is coupled to the attachment means that when driving a fastener into the ground energy of the working piston removed and transmitted to the attachment means to press the attachment means against the ground.
  • the attachment means that when driving a fastener into the ground energy of the working piston removed and transmitted to the attachment means to press the attachment means against the ground.
  • only part of the energy of the working piston is taken for the attachment device. The majority of the power of the power piston is used to drive in the fasteners.
  • the invention further relates to an attachment device for a previously described hand-held or semi-stationary setting tool.
  • the attachment can be traded separately.
  • the setting tool according to the invention is preferably a setting tool for setting fastening elements, such as bolts. Therefore, such a setting device is also referred to as a bolt setting device.
  • the setting device is operated, for example, with gas as fuel.
  • the gas is provided, for example, in a gas can or gas cartridge, which is inserted into the setting tool.
  • FIGS. 1 to 3 is a setting tool 1; 41; 61 greatly simplified in accordance with three different embodiments of the invention.
  • the setting device 1; 41; 61 is similar or similar to the German Offenlegungsschrift in terms of its external structure DE 28 50 273 A1 disclosed powder-operated bolt gun running.
  • FIGS. 1 to 3 the same reference numbers are used to designate the same or similar parts.
  • the common features of the three exemplary embodiments are discussed first. After that, mainly the differences between the three embodiments will be discussed.
  • Setting device 1 shown in different embodiments; 41; 61 comprises an unspecified housing with a handle on which the setting tool 1; 41; 61 for driving a fastener in a substrate 3 can be tacked.
  • the fastener occurs at a setting end or outlet end 5 of the setting device 1; 41; 61 off.
  • the fasteners used are preferably provided via a device-internal magazine, which is in the vicinity of the outlet end or setting end 5 of the setting device 1; 41; 61 is attached. From the magazine, the fasteners, preferably individually, automatically removed and provided at the setting end 5.
  • the energy required for driving the fasteners into the ground is, for example, in a fuel container in the interior of the setting device 1; 41; 61 provided.
  • the fuel in the fuel container is, for example, LPG. Therefore, the fuel container is also referred to as a gas can or gas cartridge.
  • the fuel tank can be connected via an adjustable or controllable metering device with a connecting line with a combustion chamber or a combustion chamber.
  • the metering device is preferably designed as a metering valve.
  • fuel ie gas
  • a fastener such as a bolt or a nail into the ground.
  • the energy required for driving is when pressing a trigger or trigger of the setting device 1; 41; 61 transmitted via a piston 8 from the combustion chamber to a fastener at the setting end 5.
  • the working piston 8 comprises a base body 9, from which a plunger 10 starts.
  • the setting device 1; 41; 61 further includes an attachment means 14 which is placed on the substrate 3 prior to driving a fastener.
  • the attachment device 14 comprises a front plate 15, which is brought to the substrate 3 for conditioning.
  • the front plate 15 is integrally connected to a guide body 16, which is designed as a guide sleeve.
  • the guide body or the guide sleeve 16 serves to represent a guide device 18 for the fasteners to be driven.
  • the working piston 8 protrudes with a free end of the plunger 10 in the guide device 18, that the plunger 10 is guided in the guide body 16.
  • the attachment device 14 By means of the attachment device 14, these unwanted spallings can be reduced in their extent and frequency.
  • the energy required to push the attachment 14 against the ground 3 is extracted via the power piston 8.
  • the working piston 8 is coupled to the attachment device 14.
  • the working piston 8 is coupled via a spring device 20 with the attachment means 14.
  • the spring device 20 comprises a spiral spring 21 which is arranged in the axial direction between a formed on the base body 9 of the working piston 8 shoulder 22 and an end face 23 of the guide body 16, which faces away from the substrate 3.
  • the spring device 20 should advantageously compress at least the length of a fastener.
  • the spring means 20 may also include an elastomeric spring.
  • the spring device 20 may also include an air spring, which builds up a dynamic pressure in front of the working piston 8, for example.
  • the contact time between the working piston 8 and the spring device 20 through the Length of the spring device 20 can be varied. This can be achieved that the power transmission begins sooner or later.
  • the spring characteristic of the spring device 20 can be varied.
  • the working piston 8 is coupled via a friction and / or clamping device 45 with the attachment device 14.
  • the friction and / or clamping device 45 includes, for example on the guide body 16 of the guide device 18 at least one friction and / or clamping element, which is under radial contact force in contact with the working piston 8.
  • the working piston 8 can transmit an axial force on the guide body 16 of the guide means 18 and the front plate 15 of the attachment means 14, as indicated by arrows 51; 52, 53 and 54, 55 is indicated.
  • the contact point can be designed in different ways. It is important that wear of contact materials in the operation of the setting device 41 is taken into account. Due to operational wear of the contact materials, the force curve of the pretensioning force of the attachment device 14 may change.
  • the friction and / or clamping device 45 is preferably designed so that the clamping effect described above only in a forward movement of the working piston 8 in the direction of arrow 51 in FIG. 2 occurs.
  • the force curve of the pretensioning force of the attachment device 14 can be varied via the fastening drive.
  • a defined profile can be provided on the working piston 8.
  • the clamping force can be influenced via the defined profile.
  • the working piston 8 is coupled via a magnetic field source 65 with the attachment means 14.
  • the magnetic field source 65 comprises, for example, a plurality of permanent magnets or electromagnets, indicated only by rectangles, in the guide body 16 of the guide device 18.
  • an eddy current can be generated in the rapidly moving working piston 8 formed from an electromagnetically conducting material.
  • the movement of the working piston 8 when driving a fastener is indicated by an arrow 71.
  • eddy currents are indicated, by which the working piston 8 is braked relative to the guide means 18 and the attachment means 14.
  • the associated braking force leads to an indicated by arrows 74 and 75 biasing force of the attachment means 14 on the ground 3.
  • the course of the contact force can be adjusted for example by the distance between the magnet of the magnetic field source 65 and the working piston 8 or via different strong magnets.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät (1) zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens (8) in einen Untergrund (3), mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende (5) eine Vorsatzeinrichtung (14) umfasst. Um den Betrieb eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zu vereinfachen, ist der Arbeitskolben (8) so mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt ist, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements in den Untergrund (3) Energie des Arbeitskolbens (8) entnommen und auf die Vorsatzeinrichtung (14) übertragen wird, um die Vorsatzeinrichtung (14) gegen den Untergrund (3) zu drücken.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein handgeführtes und halbstationäres Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende eine Vorsatzeinrichtung umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Setzgeräts.
    • Stand der Technik
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 50 273 A1 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Lauf bekannt, wobei der Lauf gegenüber einem ein Kartuschenlager enthaltenden Teil axial verschiebbar ist, wobei der Lauf in seinem rückwärtigen Bereich eine der Eintreibrichtung abgewandte, von den Verbrennungsgasen beaufschlagbare Schulterfläche aufweist, wobei der Lauf im vorderen Bereich eine Auflageschulter zur axialen Abstützung einer auf das Aufnahmematerial aufsetzbaren Abstützmasse aufweist, und wobei zwischen der Auflageschulter des Laufes und der Abstützmasse ein elastisches Glied vorgesehen ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Betrieb eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende eine Vorsatzeinrichtung umfasst, zu vereinfachen.
  • Die Aufgabe ist bei einem handgeführten und halbstationären Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende eine Vorsatzeinrichtung umfasst, dadurch gelöst, dass der Arbeitskolben so mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements in den Untergrund Energie des Arbeitskolbens entnommen und auf die Vorsatzeinrichtung übertragen wird, um die Vorsatzeinrichtung gegen den Untergrund zu drücken. Das handgeführte oder halbstationäre Setzgerät wird zum Beispiel mit Brenngas, Treibladungspulver, Druckluft oder elektrischem Strom betrieben. Die zum Eintreiben der Befestigungselemente benötigte Energie wird über den Arbeitskolben auf die Befestigungselemente übertragen. Im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen, wie sie zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 50 273 A1 bekannt sind, wird die Energie für die Vorsatzeinrichtung nicht direkt, zum Beispiel aus einem Brennraum, sondern über den Arbeitskolben entnommen. Das hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen, insbesondere im Hinblick auf eine wiederholt reproduzierbare hohe Setzqualität, als vorteilhaft erwiesen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben über eine Federeinrichtung mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Die Federeinrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Arbeitskolben und der Vorsatzeinrichtung angeordnet. Bei einer Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens wird die Federeinrichtung gespannt und überträgt eine Kraft in Vorwärtsrichtung auf die Vorsatzeinrichtung. Dabei hat die Federeinrichtung vorzugsweise eine Länge, die mindestens der Länge der Befestigungselemente entspricht. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die Eintreibfunktion des Arbeitskolbens aufrecht erhalten bleibt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung mindestens eine Elastomerfeder, eine Spiralfeder, eine Tellerfeder und/oder eine Fluidfeder umfasst. Je nach Anwendung können auch verschiedene Federn miteinander kombiniert sein. Bei der Fluidfeder handelt es sich zum Beispiel um eine Luftfeder. Die Fluidfeder kann vorteilhaft mit einem Ventil ausgestattet sein. Um den Kraftverlauf zu beeinflussen, kann ein Kontaktzeitpunkt zwischen dem Arbeitskolben und der Federeinrichtung variiert werden, zum Beispiel durch die Länge der Federeinrichtung. Dadurch kann auf einfache Art und Weise erreicht werden, dass die Kraftübertragung zwischen dem Arbeitskolben und der Vorsatzeinrichtung früher oder später einsetzt. Zudem kann die Federkennlinie der Federeinrichtung variiert werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben über eine Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung ist vorzugsweise mit einer Führungseinrichtung gekoppelt, die wiederum vorteilhaft mit der Vorsatzeinrichtung kombiniert ist. Der Arbeitskolben ist vorzugsweise mit einem Ende in der Führungseinrichtung geführt. Über einem Klemm- und/oder Reibkontakt kann eine axiale Kraft von dem Arbeitskolben auf die Führungseinrichtung übertragen werden. Die Kontaktstelle beziehungsweise Reibungsstelle kann dabei auf verschiedene Weise ausgeführt sein.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung so ausgeführt und angeordnet ist, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements ein Teil einer axialen Eintreibkraft von dem Arbeitskolben auf die Vorsatzeinrichtung übertragen wird. Die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung umfasst zu diesem Zweck zum Beispiel mindestens ein Reibungs- und/oder Klemmelement an der Führungseinrichtung, das sich unter radialer Anpresskraft in Kontakt mit dem Arbeitskolben befindet.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung so ausgeführt und angeordnet ist, dass ein Rückführen des Arbeitskolbens nach einem Eintreibvorgang nicht oder nur unwesentlich behindert wird. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die Arbeitskolbenrückführung durch die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung nicht in unerwünschter Weise beeinträchtigt wird. Mit der Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung kann der Kraftverlauf über einen Eintreibvorgang vorteilhaft variiert werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben über eine Magnetfeldquelle mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Die Magnetfeldquelle umfasst zum Beispiel mindestens einen Magneten, zum Beispiel einen Elektromagneten oder einen Dauermagneten.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldquelle in einen Führungskörper zum Führen der Befestigungselemente am Austrittsende integriert ist. Der Führungskörper dient vorzugsweise nicht nur zum Führen der Befestigungselemente. Besonders vorteilhaft ragt der Arbeitskolben mit einem Ende in den Führungskörper hinein. Mit Hilfe der Magnetfeldquelle kann der Führungskörper vorteilhaft mit dem Arbeitskolben gekoppelt werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des handgeführten oder halbstationären Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzeinrichtung mit einer Führungseinrichtung zum Führen der Befestigungselemente am Austrittsende kombiniert ist. Die Führungseinrichtung umfasst vorteilhaft den vorab beschriebenen Führungskörper, der zum Führen der Befestigungselemente am Austrittsende des Setzgeräts dient. Der Arbeitskolben ragt mit einem Ende vorzugsweise in die Führungseinrichtung hinein. Dadurch wird die Kopplung des Arbeitskolbens mit der Vorsatzeinrichtung vereinfacht. Der Führungskörper ist zum Beispiel einstückig mit einem Vorsatzkörper verbunden, der zum Beispiel als Vorsatzteller ausgeführt ist.
  • Bei einem Verfahren zum Betreiben eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende eine Vorsatzeinrichtung umfasst, insbesondere eines vorab beschriebenen handgeführten oder halbstationären Setzgeräts, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Arbeitskolben so mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt wird, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements in den Untergrund Energie des Arbeitskolbens entnommen und auf die Vorsatzeinrichtung übertragen wird, um die Vorsatzeinrichtung gegen den Untergrund zu drücken. Für die Vorsatzeinrichtung wird selbstverständlich nur ein Teil der Energie des Arbeitskolbens entnommen. Der Hauptteil der Energie des Arbeitskolbens wird zum Eintreiben der Befestigungselemente verwendet.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorsatzeinrichtung für ein vorab beschriebenes handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät. Die Vorsatzeinrichtung ist separat handelbar.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Setzgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Setzgerät zum Setzen von Befestigungselementen, wie Bolzen. Daher wird ein derartiges Setzgerät auch als Bolzensetzgerät bezeichnet. Das Setzgerät wird zum Beispiel mit Gas als Brennstoff betrieben. Das Gas wird zum Beispiel in einer Gasdose oder Gaskartusche bereitgestellt, die in das Setzgerät eingesetzt wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine vereinfachte Darstellung eines Setzgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei welcher ein Arbeitskolben des Setzgeräts über eine Federeinrichtung mit einer Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist;
    Figur 2
    ein ähnliches Setzgerät wie in Figur 1, wobei der Arbeitskolben über eine Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist und
    Figur 3
    ein ähnliches Setzgerät wie in den Figuren 1 und 2, wobei der Arbeitskolben über eine Magnetfeldquelle mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist.
    Ausführungsbeispiele
  • In den Figuren 1 bis 3 ist ein Setzgerät 1; 41; 61 gemäß drei verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung stark vereinfacht dargestellt. Das Setzgerät 1; 41; 61 ist im Hinblick auf seinen äußeren Aufbau so oder so ähnlich wie das in der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 50 273 A1 offenbarte pulverkraftbetriebene Bolzensetzgerät ausgeführt.
  • In den Figuren 1 bis 3 werden zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird zunächst auf die Gemeinsamkeiten der drei Ausführungsbeispiele eingegangen. Danach wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den drei Ausführungsbeispielen eingegangen.
  • Das in den Figuren 1 bis 3 in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Setzgerät 1; 41; 61 umfasst ein nicht näher bezeichnetes Gehäuse mit einem Handgriff, an dem das Setzgerät 1; 41; 61 zum Eintreiben eines Befestigungselements in einem Untergrund 3 anpackbar ist. Das Befestigungselement tritt an einem Setzende oder Austrittsende 5 aus dem Setzgerät 1; 41; 61 aus.
  • Die verwendeten Befestigungselemente werden vorzugsweise über ein geräteinternes Magazin bereitgestellt, das in der Nähe des Austrittsendes oder Setzendes 5 des Setzgeräts 1; 41; 61 angebracht ist. Aus dem Magazin werden die Befestigungselemente, vorzugsweise einzeln, automatisch entnommen und am Setzende 5 bereitgestellt.
  • Die zum Eintreiben der Befestigungselemente in den Untergrund benötigte Energie wird zum Beispiel in einem Brennstoffbehälter im Inneren des Setzgeräts 1; 41; 61 bereitgestellt. Bei dem Brennstoff in dem Brennstoffbehälter handelt es sich zum Beispiel um Flüssiggas. Daher wird der Brennstoffbehälter auch als Gasdose oder Gaskartusche bezeichnet.
  • Der Brennstoffbehälter ist über eine verstellbare beziehungsweise regelbare Dosiereinrichtung mit einer Verbindungsleitung mit einer Brennkammer oder einem Brennraum verbindbar. Die Dosiereinrichtung ist vorzugsweise als Dosierventil ausgeführt.
  • In dem Brennraum beziehungsweise der Brennkammer wird Brennstoff, also Gas, aus dem Brennstoffbehälter mit Luft zu einem brennfähigen Gemisch vermischt, das durch eine Zündeinrichtung gezündet wird, um ein Befestigungselement, wie einen Bolzen oder einen Nagel, in den Untergrund einzutreiben. Die zum Eintreiben benötigte Energie wird beim Betätigen eines Abzugs oder Triggers des Setzgeräts 1; 41; 61 über einen Arbeitskolben 8 von der Brennkammer auf ein Befestigungselement am Setzende 5 übertragen.
  • Der Arbeitskolben 8 umfasst einen Grundkörper 9, von dem ein Stößel 10 ausgeht. Das Setzgerät 1; 41; 61 umfasst des Weiteren eine Vorsatzeinrichtung 14, die vor dem Eintreiben eines Befestigungselements auf den Untergrund 3 aufgesetzt wird. Die Vorsatzeinrichtung 14 umfasst einen Vorsatzteller 15, der an dem Untergrund 3 zur Anlage gebracht wird.
  • Der Vorsatzteller 15 ist einstückig mit einem Führungskörper 16 verbunden, der als Führungshülse ausgeführt ist. Der Führungskörper beziehungsweise die Führungshülse 16 dient zur Darstellung einer Führungseinrichtung 18 für die einzutreibenden Befestigungselemente.
  • Der Arbeitskolben 8 ragt mit einem freien Ende des Stößels 10 so in die Führungseinrichtung 18, dass der Stößel 10 in den Führungskörper 16 geführt wird. Beim Eintreiben eines Befestigungselements wird der Stößel 10 weiter in die Führungseinrichtung 16 hinein auf den Untergrund 3 zu bewegt, um das (nicht dargestellte) Befestigungselement in den Untergrund 3 einzutreiben.
  • Beim Setzen von Befestigungselementen, wie Nägeln oder Bolzen, mit herkömmlichen Setzgeräten auf Beton kommt es aufgrund der Beschaffenheit des Untergrunds 3 häufig zu Abplatzungen. Diese Abplatzungen können die Haltekraft des Befestigungselements im Untergrund 3 herabsetzen. Zudem wird das Erscheinungsbild der Haltepunkte auf der ansonsten relativ glatten Untergrundoberfläche, zum Beispiel einer Betonoberfläche, negativ beeinflusst und mindert das Vertrauen in den Befestigungspunkt.
  • Durch die Vorsatzeinrichtung 14 können diese unerwünschten Abplatzungen in ihrem Ausmaß und der Häufigkeit vermindert werden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die Energie, die benötigt wird, um die Vorsatzeinrichtung 14 gegen den Untergrund 3 zu drücken, über den Arbeitskolben 8 entnommen. Zu diesem Zweck ist der Arbeitskolben 8 mit der Vorsatzeinrichtung 14 gekoppelt.
  • Bei dem in Figur 1 dargestellten Setzgerät 1 ist der Arbeitskolben 8 über eine Federeinrichtung 20 mit der Vorsatzeinrichtung 14 gekoppelt. Die Federeinrichtung 20 umfasst eine Spiralfeder 21, die in axialer Richtung zwischen einer an dem Grundkörper 9 des Arbeitskolbens 8 ausgebildeten Schulter 22 und einer Stirnfläche 23 des Führungskörpers 16 angeordnet ist, die dem Untergrund 3 abgewandt ist.
  • Durch einen Pfeil 24 ist eine Bewegung des Arbeitskolbens 8 beim Eintreiben eines Befestigungselements angedeutet. Durch die damit verbundene Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens 8 wird die Federeinrichtung 20 gespannt und überträgt einen Teil der Eintreibkraft des Arbeitskolbens 8 auf den Führungskörper 16 der Führungseinrichtung 18 und den Vorsatzteller 15 der Vorsatzeinrichtung 14. Dadurch wird der Vorsatzteller 15 der Vorsatzeinrichtung 14 gegen den Untergrund 3 vorgespannt, wie durch Pfeile 25 und 26 angedeutet ist.
  • Damit der Arbeitskolben 8 seine Eintreibfunktion noch voll erfüllen kann, sollte die Federeinrichtung 20 vorteilhaft mindestens um die Länge eines Befestigungselements einfedern. Anders als dargestellt, kann die Federeinrichtung 20 auch eine Elastomerfeder umfassen. Die Federeinrichtung 20 kann auch eine Luftfeder umfassen, die zum Beispiel einen Staudruck vor dem Arbeitskolben 8 aufbaut.
  • Um den Kraftverlauf der Vorspannkraft der Vorsatzeinrichtung 14 zu beeinflussen, kann der Kontaktzeitpunkt zwischen dem Arbeitskolben 8 und der Federeinrichtung 20 durch die Länge der Federeinrichtung 20 variiert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Kraftübertragung früher oder später einsetzt. Zudem kann die Federkennlinie der Federeinrichtung 20 variiert werden.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten Setzgerät 41 ist der Arbeitskolben 8 über eine Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung 45 mit der Vorsatzeinrichtung 14 gekoppelt. Die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung 45 umfasst zum Beispiel an dem Führungskörper 16 der Führungseinrichtung 18 mindestens ein Reibungs- und/oder Klemmelement, das sich unter radialer Anpresskraft im Kontakt mit dem Arbeitskolben 8 befindet.
  • Über diesen Kontakt kann der Arbeitskolben 8 eine Axialkraft auf den Führungskörper 16 der Führungseinrichtung 18 und den Vorsatzteller 15 der Vorsatzeinrichtung 14 übertragen, wie durch Pfeile 51; 52, 53 und 54, 55 angedeutet ist. Die Kontaktstelle kann dabei auf verschiedene Weise ausgeführt sein. Wichtig dabei ist, dass ein Verschleiß von Kontaktmaterialien im Betrieb des Setzgeräts 41 berücksichtigt wird. Durch betriebsbedingten Verschleiß der Kontaktmaterialien verändert sich gegebenenfalls der Kraftverlauf der Vorspannkraft der Vorsatzeinrichtung 14.
  • Um die Rückführung des Arbeitskolbens 8 nach einem Setzvorgang nicht zu behindern, ist die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung 45 vorzugsweise so ausgelegt, dass die vorab beschriebene Klemmwirkung nur bei einer Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens 8 in Richtung des Pfeils 51 in Figur 2 auftritt.
  • Im Betrieb der Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung 45 kann der Kraftverlauf der Vorspannkraft der Vorsatzeinrichtung 14 über den Befestigungseintrieb variiert werden. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein definiertes Profil auf dem Arbeitskolben 8 vorgesehen werden. Über das definierte Profil kann je nach Kolbenposition die Klemmkraft beeinflusst werden.
  • Bei dem in Figur 3 dargestellten Setzgerät 61 ist der Arbeitskolben 8 über eine Magnetfeldquelle 65 mit der Vorsatzeinrichtung 14 gekoppelt. Die Magnetfeldquelle 65 umfasst zum Beispiel mehrere, nur durch Rechtecke angedeutete Dauer- oder Elektromagneten in dem Führungskörper 16 der Führungseinrichtung 18.
  • Mit Hilfe der Magnetfeldquelle 65 kann in dem sich schnell bewegenden, aus einem elektromagnetisch leitenden Material gebildeten Arbeitskolben 8 ein Wirbelstrom erzeugt werden. Die Bewegung des Arbeitskolbens 8 beim Eintreiben eines Befestigungselements ist durch einen Pfeil 71 angedeutet.
  • Durch Pfeile 72 und 73 sind Wirbelströme angedeutet, durch welche der Arbeitskolben 8 relativ zu der Führungseinrichtung 18 und der Vorsatzeinrichtung 14 abgebremst wird. Die damit verbundene Bremskraft führt zu einer durch Pfeile 74 und 75 angedeuteten Vorspannkraft der Vorsatzeinrichtung 14 auf den Untergrund 3. Der Verlauf der Anpresskraft kann zum Beispiel durch die Distanz zwischen den Magneten der Magnetfeldquelle 65 und dem Arbeitskolben 8 oder über verschieden starke Magneten eingestellt werden.

Claims (11)

  1. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät (1;41;61) zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens (8) in einen Untergrund (3), mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende (5) eine Vorsatzeinrichtung (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) so mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt ist, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements in den Untergrund (3) Energie des Arbeitskolbens (8) entnommen und auf die Vorsatzeinrichtung (14) übertragen wird, um die Vorsatzeinrichtung (14) gegen den Untergrund (3) zu drücken.
  2. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) über eine Federeinrichtung (20) mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt ist.
  3. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (20) mindestens eine Elastomerfeder, eine Spiralfeder (21), eine Tellerfeder und/oder eine Fluidfeder umfasst.
  4. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) über eine Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung (45) mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt ist.
  5. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung (45) so ausgeführt und angeordnet ist, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements ein Teil einer axialen Eintreibkraft von dem Arbeitskolben (8) auf die Vorsatzeinrichtung (14) übertragen wird.
  6. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungs- und/oder Klemmeinrichtung (45) so ausgeführt und angeordnet ist, dass ein Rückführen des Arbeitskolbens (8) nach einem Eintreibvorgang nicht oder nur unwesentlich behindert wird.
  7. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) über eine Magnetfeldquelle (65) mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt ist.
  8. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldquelle (65) in einen Führungskörper (16) zum Führen der Befestigungselemente am Austrittsende (5) integriert ist.
  9. Handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzeinrichtung (14) mit einer Führungseinrichtung (18) zum Führen der Befestigungselemente am Austrittsende (5) kombiniert ist.
  10. Verfahren zum Betreiben eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens (8) in einen Untergrund (3), mit einem Gehäuse, das an einem Austrittsende (5) eine Vorsatzeinrichtung (14) umfasst, insbesondere eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) so mit der Vorsatzeinrichtung (14) gekoppelt wird, dass beim Eintreiben eines Befestigungselements in den Untergrund (3) Energie des Arbeitskolbens (8) entnommen und auf die Vorsatzeinrichtung (14) übertragen wird, um die Vorsatzeinrichtung (14) gegen den Untergrund (3) zu drücken.
  11. Vorsatzeinrichtung (14) für ein handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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